論文の概要: Rate Coefficients for Rotational State-to-State Transitions in H$_2$O + H$_2$ Collisions as Predicted by Mixed Quantum/Classical Theory (MQCT)
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.13339v1
- Date: Fri, 23 Aug 2024 19:19:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-27 19:59:01.978554
- Title: Rate Coefficients for Rotational State-to-State Transitions in H$_2$O + H$_2$ Collisions as Predicted by Mixed Quantum/Classical Theory (MQCT)
- Title（参考訳）: 混合量子/古典理論(MQCT)によるH$_2$O + H$_2$衝突における回転状態遷移の速度係数
- Authors: Carolin Joy, Dulat Bostan, Bikramaditya Mandal, Dmitri Babikov,
- Abstract要約: バックグラウンドガスと衝突したH$Oの回転状態間の遷移に対する衝突速度係数の新しいデータベースを開発した。
目的は、水の回転状態(200状態を含む)と水素の回転状態(10状態)の観点から、他の既存のデータベースを超えて拡張することである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A new database of collisional rate coefficients for transitions between the rotational states of H$_2$O collided with H$_2$ background gas is developed. The goal is to expand over the other existing databases in terms of the rotational states of water (200 states are included here) and the rotational states of hydrogen (10 states). All four symmetries of ortho and para water combined with ortho, and para hydrogen are considered.The mixed quantum/classical theory of inelastic scattering implemented in the code MQCT is employed. A detailed comparison with previous databases is conducted to ensure that this approximate method is sufficiently accurate. Integration over collision energies, summation over the final states of H$_2$ and averaging over the initial states of H$_2$ is carried out to provide state-to-state, effective, and thermal rate coefficients in a broad range of temperatures.The rate coefficients for collisions with highly excited H$_2$ molecules are presented for the first time. It is found that rate coefficients for rotational transitions in H$_2$O molecules grow with the rotational excitation of H$_2$ projectiles and exceed those of the ground state H$_2$, roughly, by a factor of 2. These data enable more accurate description of water molecules in high-temperature environments, where the hydrogen molecules of background gas are rotationally excited, and the H$_2$O + H$_2$ collision energy is high. The rate coefficients presented here are expected to be accurate up to the temperature of $\sim$ 2000 K.
- Abstract（参考訳）: バックグラウンドガスと衝突したH$_2$Oの回転状態間の遷移に対する衝突速度係数の新しいデータベースを開発した。
目的は、水の回転状態(200状態はここに含まれている)と水素の回転状態(10状態)の観点から、他の既存のデータベースを超えて拡張することである。
MQCT法で実装された非弾性散乱の量子/古典的混合理論を応用した。
この近似法が十分に正確であることを確かめるために, 先行データベースとの詳細な比較を行う。
衝突エネルギーに対する積分、H$_2$の最終的な状態に対する和、H$_2$の初期状態に対する平均化を行い、幅広い温度における状態間、有効、および熱速度係数を提供し、高励起のH$_2$分子との衝突における速度係数を初めて示す。
H$_2$O分子の回転遷移の速度係数は、H$_2$投射体の回転励起によって増大し、基底状態のH$_2$よりも約2。
これらのデータは、バックグラウンドガスの水素分子が回転的に励起され、H$_2$O + H$_2$衝突エネルギーが高い高温環境における水分子のより正確な記述を可能にする。
ここで提示される速度係数は、$\sim$2000 Kの温度まで正確であることが期待されている。
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